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Appareil 5 | 2010Identités de la guitare électrique
Traitements audionumériques pour la guitareélectrique amplifiéeBenoît Courribet
Édition électroniqueURL : http://journals.openedition.org/appareil/1036DOI : 10.4000/appareil.1036ISSN : 2101-0714
ÉditeurMSH Paris Nord
Référence électroniqueBenoît Courribet, « Traitements audionumériques pour la guitare électrique amplifiée », Appareil [Enligne], 5 | 2010, mis en ligne le 10 juin 2010, consulté le 30 juillet 2020. URL : http://journals.openedition.org/appareil/1036 ; DOI : https://doi.org/10.4000/appareil.1036
Ce document a été généré automatiquement le 30 juillet 2020.
Appareil est mis à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pasd'Utilisation Commerciale - Pas de Modification 4.0 International.
Traitements audionumériques pourla guitare électrique amplifiée
Benoît Courribet
Introduction
1 Nous nous intéressons, dans cet article, à la possibilité d’utiliser l’ordinateur comme
outil de traitement sonore pour la guitare électrique.
2 Afin d’intégrer l’outil informatique comme nouvel élément d’un « réseau » déjà
constitué, nous portons notre attention plus particulièrement aux éléments de ce
réseau qui interviennent dans ce qu’est, ou plutôt, ce que sont les sonorités de la
guitare électrique1.
3 Bien évidemment si l’on considère le son de la guitare électrique de manière causale, le
jeu de l’instrumentiste et les caractéristiques (lutherie, électronique, cordes…) de
l’instrument tiennent une grande part dans la signature sonore de l’instrument. Cela
est commun à tous les instruments acoustiques. Cependant, dans le cas des instruments
amplifiés en général et de la guitare électrique en particulier, le prolongement de
l’instrument par le système d’amplification est un élément majeur à considérer. Aussi,
après avoir décrit le système d’amplification de la guitare électrique, nous étudierons la
place des effets dans la chaîne d’amplification. Ensuite, nous proposerons d’intégrer
l’ordinateur à ce système, et après avoir décrit les principales précautions à observer,
nous présenterons quelques réalisations logicielles effectuées dans l’environnement
Max/MSP2.
4 Cet article est accompagné d’exemples sonores et logiciels compilés dans une archive
téléchargeable à l’adresse suivante : http://cicm.mshparisnord.org/courribet/
guitare_electrique.zip
Traitements audionumériques pour la guitare électrique amplifiée
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1. Le système d’amplification de la guitare électrique
5 La vibration des cordes de l’instrument est captée par les microphones (des capteurs
électromagnétiques) et crée un signal électrique induit qui va être transmis au système
d’amplification. Si dans la configuration la plus simple, ce système d’amplification est
constitué d’un élément unique (combo amplifier), il convient de détailler les différents
modules qui le composent et qui tiennent chacun une grande part dans la sonorité
perçue de l’instrument.
6 Tout d’abord, le signal de l’instrument passe par un étage de préamplification, qui sert
à adapter le signal électrique (en l’amplifiant) à la suite du système d’amplification.
C’est dans cette partie du système d’amplification que l’on trouve potentiellement le
plus de réglages pour « sculpter » le son de la guitare électrique3.
7 Ensuite, le signal est transmis, en sortie du préamplificateur, à la section
d’amplification de puissance. Si le but de ce module est d’amplifier le signal pour lui
permettre d’être envoyé à un transducteur électroacoustique et de ne pas intervenir
sur le timbre de l’instrument, les technologies utilisées (amplification de puissance à
tubes, par exemple) peuvent induire un comportement fortement non-linéaire et une
modification du timbre de la guitare électrique.
8 Enfin, le signal dit de puissance est appliqué à un ou plusieurs haut-parleurs dont la
fonction est de rendre audible le signal de la guitare électrique.
Figure 1 : schéma du système d’amplification de la guitare électrique
9 Dans le cas d’un amplificateur de type combo, tous ces éléments sont rassemblés dans
un châssis unique. On trouve également des systèmes constitués d’un châssis réunissant
le préamplificateur et l’amplificateur de puissance (dit « tête d’ampli ») et d’une ou
plusieurs enceintes, composées d’un ou plusieurs haut-parleurs placés dans un baffle.
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Figure 2a : photographie de combo
Figure 2b : photographie de tête d’ampli
10 De la même manière que les différents éléments de la lutherie de la guitare électrique
sont importants, les choix technologiques et spécificités de chacun des 3 éléments du
système d’amplification auront leur importance dans la nature du son perçu4.
11 Il existe également d’autres paramètres qui vont venir influer sur le son de
l’instrument. Tout d’abord, les conditions de diffusion du son en sortie de l’enceinte :
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les caractéristiques acoustiques de la pièce dans laquelle se trouve l’amplificateur, la
disposition de l’amplificateur dans cette pièce (au sol, dans un coin, surélevé ou non…)
et enfin la position de l’auditeur par rapport à l’ampli (en face ou de dos, dans l’axe des
haut-parleurs ou non, à quelle distance…).
12 Ces dernières remarques valent pour la situation dans laquelle l’auditeur est présent
dans le même espace acoustique que l’amplificateur5, ce qui s’avère une situation
marginale, par rapport aux situations correspondant à l’écoute d’une œuvre musicale
fixée sur support et diffusée.
13 Dans ce dernier cas, la méthode utilisée pour l’enregistrement ainsi que les différents
paramètres associés, viendront apposer une « signature sonore » plus ou moins
importante dans la sonorité finale de l’instrument. Parmi ces paramètres, on peut
citer : choix du ou des microphones, positionnement du ou des microphones, choix du
préampli micro, etc.
14 Enfin, lors du mixage d’un enregistrement contenant de la guitare électrique, le son
enregistré est généralement l’objet de traitements comme par exemple l’égalisation et
la compression dynamique.
15 Ainsi, nous voyons que le signal électrique issu de la guitare électrique traverse de
nombreux étages de modification sonore avant d’être donné à entendre.
2. La place des effets dans la chaîne d’amplification
16 Les effets constituent un élément important du dispositif technologique associé à la
guitare électrique. Dans la majorité des cas, qu’il s’agisse de dispositifs matériels
(analogiques ou numériques) ou logiciels, les effets peuvent être considérés comme des
filtres comportant une entrée et une sortie6.
17 Les effets doivent donc se placer sur le trajet du signal audio. Il existe plusieurs points
permettant cette insertion :
entre la guitare et l’entrée du préamplificateur
18 Ici se placent en général les pédales d’effet, activables et désactivables par
l’intermédiaire d’un commutateur actionnable au pied. S’il n’existe pas de règle
immuable quant au type de traitement que l’on peut insérer à cet endroit, on y place
généralement les traitements de saturation (overdrive, distortion, fuzz), de compression,
de génération d’octave et de synthèse.
entre le préamplificateur et la section d’amplification de puissance
19 On trouve ici souvent les traitements de modulation (chorus, flanger, phaser, tremolo) et
d’écho/réverbération. Pour les amplificateurs dont les sections de préamplification et
de puissance sont réunies dans un même châssis, un point d’accès appelé « boucle
d’effet » est parfois disponible. Il permet d’intercaler des dispositifs (pédales d’effet ou
racks, multi-effets…) entre le préamplificateur et la section de puissance. La quantité de
signal injectée dans cette boucle (ou balance entre son direct et son traité) est la
plupart du temps réglable à l’aide d’un potentiomètre.
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Figure 3 : photographie des connecteurs et contrôle d’une boucle d’effets
après le préamplificateur de microphone captant le son de l’ampli guitare
20 On trouve ici les traitements qui sont rajoutés par l’ingénieur du son en studio lors du
mixage, ou à la console de diffusion dans le cas d’un concert. Tous types de dispositifs
et d’effets sont utilisables.
3. Insertion de l’ordinateur comme dispositif detraitement audio dans la chaîne d’amplification
21 Nous détaillons ici les principaux cas de figure permettant d’utiliser l’ordinateur
comme processeur de traitements pour la guitare électrique.
3. 1. Le signal de la guitare est dévié de la chaîne d’amplification
22 Par l’intermédiaire d’un dédoubleur de signal (splitter), le signal électrique émis par la
guitare est dirigé d’une part vers le dispositif d’amplification de la guitare et d’autre
part dans l’interface audionumérique reliée à l’ordinateur7. Le signal traité par
l’ordinateur sera par la suite diffusé sur un dispositif de diffusion indépendant de
l’ampli guitare qui diffusera, quant à lui, le signal non traité.
23 Afin d’assurer au mieux l’intégrité du signal, il est préférable d’utiliser un boîtier de
direct (ou DI pour Direct Injection) entre la guitare et l’interface audionumérique. Ce
boîtier permet d’une part d’adapter l’impédance du signal à l’entrée de l’interface
audionumérique et d’autre part, de symétriser le signal et de permettre ainsi une
transmission optimale même en utilisant de grandes longueurs de câble8.
24 Enfin (et cela sera valable pour tous les cas de figures que nous allons détailler), il est
important de noter que la configuration de l’interface audionumérique devra se faire
avec comme objet de réduire au maximum la latence induite par le dispositif9. En
fonction du traitement utilisé, une latence très faible (imperceptible par
l’instrumentiste et/ou l’auditeur) ne sera pas forcément nécessaire.
3. 2. Le signal de la guitare est réinjecté dans la chaîned’amplification après traitement
25 Ici, l’ordinateur, par l’intermédiaire des entrées et sorties de l’interface
audionumérique, va pouvoir être inséré sur le trajet du signal de la guitare.
Entre la guitare et le préamplificateur :
26 La remarque précédente quant à l’utilisation d’un boîtier de direct reste valable et il
faut également prendre soin d’opérer une réadaptation du signal sortant de l’interface
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audionumérique avant de le transmettre au préamplificateur. Un dispositif inverse du
boîtier de direct, appelé boîtier de ré-amplification (le procédé est appelé re-amping)
permet d’adapter le signal sortant de l’interface audionumérique au niveau ligne en le
ramenant au niveau « instrument ».
Entre les sections de préamplification et de puissance :
27 Il n’y a pas ici de précaution particulière à prendre quant à l’utilisation d’un
ordinateur10, le type de signal transmis entre le préamplificateur et la section de
puissance peut-être transmis et récupéré de l’interface audionumérique sans
adaptation.
Après le préamplificateur du microphone captant le son de l’ampli guitare :
28 Ici encore, aucune précaution particulière n’est nécessaire, l’utilisation de traitements
audionumériques sous la forme de plugins est chose courante dans le domaine de
l’enregistrement en studio, le plugin s’insère dans un flux de données audio déjà
numérisé.
4. Exemples de traitements audionumériques pour laguitare électrique
29 Nous allons maintenant présenter quelques réalisations logicielles permettant
d’illustrer les différentes possibilités qu’offre l’utilisation de l’ordinateur comme
dispositif de traitement audionumérique. Ces différents traitements s’inscrivent chacun
dans une des trois catégories générales suivantes :
la reproduction d’effets dits « classiques » ;
l’utilisation d’une analyse du signal entrant permettant un contrôle de plus haut niveau des
paramètres de traitement ;
l’extension multiphonique d’effets classiques, pour une diffusion sur dispositif multicanal.
30 On notera que nous nous sommes basés sur des traitements « classiques », c’est-à-dire
intégrés au catalogue de sonorités de la guitare électrique. Il est bien entendu possible
d’utiliser d’autres types de traitements, notamment moins respectueux du timbre de la
guitare électrique, mais ce n’est pas notre propos ici.
31 *Tremolo
32 Le Tremolo est un traitement correspondant à une modulation d’amplitude du signal de
la guitare par un signal périodique de fréquence inférieure aux fréquences audio
(quelques Hertz en général). Les paramètres réglables sont : la vitesse d’oscillation de la
modulation (sa fréquence), la profondeur de l’effet (reliée à l’amplitude de la
modulation).
33 Les formes d’ondes utilisées sont principalement des ondes triangulaires et des ondes
sinusoïdales. Certains trémolos donnent également la possibilité d’agir sur la forme
d’onde, soit en choisissant entre plusieurs formes d’onde, soit à l’aide d’un paramètre
de « forme » permettant de passer par exemple d’une onde sinusoïdale à une onde
carrée. La version que nous proposons permet d’agir sur la symétrie de la forme d’onde
et de choisir entre une onde carrée et une onde triangulaire.
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Figure 4 : copie d’écran de l’interface graphique du Tremolo
34 *Delay/Vibrato/Chorus/Flanger
35 Plusieurs traitements peuvent être réalisés sur la base d’une ligne à retard.
36 Le premier est le Delay, effet permettant de mélanger un signal entrant à une version
retardée dans le temps de ce même signal. La réinjection du signal dans la ligne à retard
permet d’obtenir des échos multiples, décroissant en intensité dans le temps.
Figure 5 : implémentation d’une ligne à retard avec réinjection dans Max/MSP
37 Il est possible d’effectuer quelques modifications à ce schéma général, afin d’introduire
des variations timbrales dans le signal retardé. Une variation continue du temps de
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retard a pour effet une variation de la vitesse de lecture du signal retardé ; on peut
ainsi, en introduisant une modulation non périodique du temps de retard, simuler
l’effet de « pleurage » des échos à bande11. On peut également introduire un filtrage
fréquentiel (passe-bande, par exemple) lors de la réinjection afin de simuler une
dégradation du signal à chaque écho.
Figure 6a : modulation du temps de retard
Figure 6b : filtrage du signal dans la boucle de réinjection
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38 La modulation périodique du temps de retard permet d’obtenir des effets de vibrato,
chorus et flanger en fonction du réglage de la balance entre son direct et son traité et du
paramètre de réinjection :
Le vibrato est obtenu pour une modulation périodique de quelques Hertz entre des valeurs
très rapprochées de temps de retard, le son direct n’étant pas transmis en sortie.
Le chorus est obtenu en rajoutant le son direct au schéma décrit pour le vibrato.
Enfin, le flanger est obtenu en permettant la réinjection du signal. La fréquence de
modulation peut alors descendre à quelques fractions de Hertz.
39 *Envelope filter/Dynamic wah
40 Certains traitements effectuent une analyse du signal entrant afin de faire varier
certains paramètres de manière dynamique. C’est le cas avec les filtres fréquentiels
pour l’Envelope Filter et la Dynamic wah. Il convient de distinguer les 2 cas suivants :
L’Envelope Filter correspond à un filtre (passe-bas, en général) dont la fréquence de coupure
varie selon une courbe prédéfinie (envelope, en anglais) et déclenchée lorsqu’une attaque est
détectée dans le signal entrant. Nous proposons, pour ce cas-là, l’utilisation d’un éditeur
graphique pour modifier la courbe de variation de fréquence de coupure.
Figure 7 : édition de la courbe de variation de fréquence de coupure du filtre
Dynamic wah : ici, le niveau moyen du signal entrant sert à régler la fréquence de coupure du
filtre. Nous avons développé un module autonome de suivi d’amplitude, intégrant une
fonction de mapping permettant d’adapter l’échelle des données en sortie.
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Figure 8 : module de suivi d’amplitude, signal original (haut), résultat de l’analyse (bas)
41 *Dynamic tremolo
42 Le module de suivi d’amplitude est ici utilisé pour piloter le paramètre de vitesse du
Tremolo.
43 *Tremolo, Delay, Chorus et Flanger multiphoniques
44 Enfin, nous nous intéressons ici à la possibilité d’étendre les fonctionnalités de
traitements vus précédemment pour une diffusion multicanal du signal audio.
45 Dans le cas du Delay, plusieurs lignes à retard transmettent le signal retardé à autant de
canaux de sortie, une version incluant une matrice de réinjection est également
proposée (le signal de chaque ligne à retard peut-être réinjecté dans les autres lignes à
retard).
46 Dans le cas du Tremolo, du Chorus et du Flanger, on introduit un déphasage de 2π/n (où n
est le nombre de canaux de sortie) entre les signaux de modulation de chaque canal, ce
qui provoque une illusion de mouvement de source.
Conclusion
47 Dans cet article, nous avons présenté des modalités d’intégration de l’ordinateur
comme outil de traitement du son pour la guitare électrique.
48 Après avoir présenté le système d’amplification de la guitare électrique, ainsi que la
place que prennent les effets dans ce système, nous avons étudié les possibilités
d’insertion de l’ordinateur dans ce système.
49 Enfin, nous avons présenté une série de traitements audionumériques développés dans
l’environnement de programmation Max/MSP.
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NOTES
1. Si l’outil informatique peut également prendre une place dans le réseau sans intervenir sur le
signal sonore (comme aide à la composition, ou simple magnétophone, par exemple), nous nous
penchons plus particulièrement sur son implication dans la transformation du son de la guitare
électrique.
2. http://www.cycling74.com
3. Certains préamplificateurs ne disposent que d’un réglage de gain, d’autres permettent, par le
biais de filtres fréquentiels ou égaliseurs de modifier dans une large mesure le timbre de
l’instrument.
4. Par exemple : le choix d’une technologie à tubes ou à transistors pour le préampli et l’ampli de
puissance, le choix des composants eux-mêmes (différentes sonorités associées à différents
tubes), choix du diamètre et de la marque du haut-parleur, réponse fréquentielle du haut-
parleur, nature et épaisseur du bois, topologie du baffle (open back, closed back…) sont autant de
détails qui peuvent s’avérer primordiaux quant à leur influence sur la signature sonore de
l’instrument.
5. Dans le cas du concert, l’amplificateur peut être sonorisé par un ou plusieurs microphones, le
signal de ces microphones étant ensuite diffusé, après d’éventuels traitements, sur le dispositif
de diffusion du concert. Ainsi, ce n’est pas le son direct de l’amplificateur qui est perçu.
6. Certains effets possèdent plusieurs sorties ; c’est le cas de traitements stéréophoniques, par
exemple, ou afin de disposer d’une sortie avec traitement et une sans traitement. On trouve
également parfois plusieurs entrées, soit pour un traitement stéréophonique, soit pour des
traitements permettant de moduler le signal à traiter avec un autre signal audio : entrée
supplémentaire pour le circuit de sidechain d’un compresseur, par exemple.
7. On pourra également décider de se passer totalement de l’amplificateur de guitare et brancher
directement la guitare dans l’interface audionumérique.
8. Certaines interfaces audionumériques disposent d’une entrée dite « instrument » ou « haute
impédance » ou « hi-Z » permettant de connecter directement une guitare électrique.
9. Un réglage de la taille des blocs de traitement (ou buffers) via le pilote de l’interface
audionumérique permettra d’agir sur la latence.
10. S’il est primordial, le contrôle des niveaux de signal transmis à la section de puissance n’est
pas spécifique à l’utilisation de l’ordinateur.
11. L’effet de « pleurage » est dû à une variation de la vitesse de défilement de la bande.
INDEX
Mots-clés : amplification, traitement sonore, informatique musicale
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AUTEUR
BENOÎT COURRIBET
CICM – Université Paris 8, Maison des Sciences de l’Homme Paris Nord
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